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中國聚丙烯酰胺的生產與使用情況

我國聚丙烯酰胺開發始于20世紀50年代末期,1962年上海天原化工廠建成我國第一套聚丙烯酰胺生產裝置,其主要產品為水溶膠。隨后,吉化公司研究院、中科院聲廣州化學所研制的聚丙烯酰胺也投入生產。由于聚丙烯酰胺在三次采油中大量應用,污水處理、造紙等方面用量增加,我國聚丙烯酰胺生產能力不斷增大,現生產廠已達60多家,2008年總生產能力約為35*10^4t/a,其中生產能力在5000t/a以上的生產廠主要有:大慶煉化公司聚合物廠、廣東李壇精細化工廠、北京恒聚油田化學劑公司、山東淄川萬松集團淄川社陽水處理劑廠、天津市冰峰有機化工公司、山西太原重工(集團)祁縣聚合物公司及河北冀北油田化學廠等;生產能力在2000-5000t/a的生產廠家主要有:撫順雙慶化工公司、四川篷溪縣順達利聚合物公司、遼寧大連力佳化學制品公司、山東勝利油田鉆井液助劑廠、廣東可壇精細化工廠等,其他企業的生產能力均在2000t/a以下。

我國生產的聚丙烯酰胺主要包括非離子型聚丙烯酰胺、陽離子型聚丙烯酰胺、磺甲基聚丙烯酰胺、亞胺基聚丙烯酰胺、胺基聚丙烯酰胺、羥甲基聚丙烯酰胺及水解聚丙烯酰胺鹽等。大慶煉化公司聚合物廠于1995年從法國SNF公司引進年產量為5*10^4t的聚丙烯酰胺生產裝置,是目前我國最大的聚丙烯酰胺生產裝置,2009年年產量達到11.5*10^4,預計該公司產能擴建后,年產量可達15.8*10^4t(產品相對分子質量為1500*10^4)。該公司現已能生產非離子、陽離子型聚丙烯酰胺,并按膠體、干粉、膠乳等劑型以及相對分子質量和離子度的不同生產出許多牌號的產品。

近幾年由于石油工業添加劑的研究與廣泛應用,使有機陽離子聚合物的研究得到了很大的發展。它可用于石油工業,金屬的防腐、造紙,環境保護中污水的處理等多個方面。目前,研究和使用較多的有機陽離子主要有三大類:一是季胺鹽聚合物;二是季磷鹽聚合物;三是硫酸鹽聚合物。其中以第一類季胺鹽聚合物品種最多,穩定性高,不受pH值影響。應用最廣泛。其主要產品有丙烯酰胺叔胺和季銨鹽的接枝共聚合物,如丙烯酰胺、甲醛和二甲胺反應生成的聚丙烯酰胺-丙烯酰胺三甲胺,丙烯酰胺-丙烯酸-2-胺基乙酯共聚物;甲醛與三聚氰胺生成的聚胺類丙烯酰胺共聚物,聚丙烯酰胺-聚丙烯酸乙酯基三甲基胺硫酸甲酯共聚物。目前我國陽離子聚丙酰胺主要用于水處理和造紙工業,具有極大的潛在市場

在水處理方面,聚丙烯酰胺是我國目前采用的主要絮凝劑,其用量占有機絮凝劑消費量的80%以上。我國水資源不足,人均水資源為2163m3,只有世界人均水平的1/4,且分布不均,在600個現有城市中,嚴重缺少水的城市達400個,缺水特別嚴重的城市達110個。再加上水資源污染嚴重,供需矛盾十分突出。在國民經濟中,工業用水占城市用水量的80%,城市污水的70%也來自工業污水,進行工業水處理是節約用水和保護環境的有效措施。我國工業水處理起步較晚,隨著環境保護意識的增強,工業水處理技術會廣泛應用,因此聚丙烯酰胺在工業水處理方面的潛在市場是巨大的,各類型聚丙烯酰胺絮凝劑的用途分配如表1-4所示。

陰離子聚丙烯酰胺由于在水處理方面有良好的應用效果,其應用比例從1978年的30%上升到了現在的47%,今后陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑由于污水處理用量的增大而會有比較快的發展。

在造紙工業方面陽離子聚丙烯酰胺用作助留劑、膠劑和增強劑。例如上海造紙廠在雙膠紙生產中將聚丙烯酰胺用于表面施膠,提高了紙強度、施膠度和平滑度,改善印刷效果并減少掉粉掉毛,膠體年用量達99t,在雙膠紙及A等書寫紙生產中用聚丙烯酰胺作助留、助濾劑,膠體年用量達15t。若每個造紙廠每年用聚丙烯酰胺膠體l00t,全國用量就可高達15*10^4t/a。

據初步的估計,在業內聚丙烯酰胺企業的積極支持下,2007年國內產量在5000t/a以上的企業上報了統計表。上報企業產量占全國年產量的86%。

此外,在中國化工信息中心咨詢部配合下,作了進出口統計及部分市場預測。表1-5為我國聚丙烯酰胺主要企業的生產能力,目前我國聚丙烯酰胺在油田、水處理及造紙等領域的用量分別為17.8*10^4t、8.3*10^4t及4.9*10^4t,所占比例分別為55%、25%及15%;表1-6列出聚丙烯酰胺各種離子型產品的產量和比例,陰離子型聚丙烯酰胺、陽離子型聚丙烯酰胺及非離子型聚丙烯酰胺產量分別為273*10^4、43*10^4和0.9*10^4,所占比例分別為84%、13%及3%。


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